用来增加开采石油的现有技术中，已经应用了多种类型表面活化剂。由于价格及有效利用率的问题，最常用的表面活化剂是磺酸盐类，特别是石油磺酸盐，以碱金属或铵盐的形式应用的。只要每升水中盐含量不超过30克(或氯化钠等同物)，使用这些表面活化剂是不错的，这个数值是大约的，特别如对产品参数进行适宜选择，使油和磺酸盐溶液间界面张力保留在很低的水平，大约103mN/m或以下。但是，当盐量显著高于上述的数值时，己知现磺酸盐的界面参数会迅速下降，二价离子尤其是钙和镁含量越高，界面张力值会很高，还有，磺酸盐对二价离子的高度敏感性，会使表面活化剂溶液在通过蓄积层时，产生沉积现象和/或把表面活化剂转为静止相，这种现象与岩石脱落的阳离子有关，会导致表面活化剂不起作用。 有人提出用其它阴离子表面活化剂取代石油磺酸盐，例如是：链烷烃-磺酸盐、链烯烃-磺酸盐、烷基-硫酸盐、烷基-磷酸盐、链烷酸酯、乙氧基化的脂肪族醇，乙氧基化的烷基苯羧酸、烷基苯硫酸盐、烷基苯酸盐等等，以及多种非离子表面活化剂，例如是：乙氧基化地醇、乙氧基化的烷基苯等等。
不过，如油田内的水的盐份高，这些石油磺酸盐的表面活化剂替代代品，会损失界面利用率。和阴离子表面活化剂比较非离子型表面活化剂在沉积倾向性方面，对二价阳离子，相当不敏感。相反这些非离子型表面活化剂主要缺点是，在溶液中，它们的性质很容易受到微小温度变化影响。此外在各液相间分布此类产物(与多分散性有关分布)会导致它在溶液中有效浓度降低。
上述常见的表面活化剂各种问题，导致朝着用其它表面活性化合物的研究工作得以进行，这些化合物的表面活性将不受或基本不受多价阳离子影响，并且在宽的PH值和温度范围内。
因此，在制备适用于增加开采石油的微胞系统方面，有人介绍使用N-酰基α-氨基-羧酸化合物作为表面活化剂。而法国专利2,440,773号和它的第一个增补专利2,468,402号，描述使用依据下列普通化学式的化合物。这里的R和R1是脂族原子团，R含有6至32个碳原子，或更多的碳原子(例如是可多达120个)。R1方面有1至80个碳原子。他们指出，这些化合物应用的是碱金属的形式(也可选择碱土金属盐的形式)，及和伯胺、仲胺或叔胺等化合在一起。在先的文献中所指明的化合物有：
N-酰基α-氨基-十四烷酸钠、N-酰基α-氨基十六烷酸钠N-酰基-α-氨基十八烷酸钠，N-酰基α-氨基廿四烷酸钠。
其它提及的还有相应的钾、铵或丙胺的盐，以及：N-丙酰基α-氨基十六烷酸钠、N-丁酰基α-氨基十六烷酸镁、N-丙酰基α-氨基二十烷酸铵、N-丁酰基α-氨基三十烷酸钾，和有以下化学式的化合物：这里的R是一丙烯齐聚物，包含大约二十个单位的CH3-CH＝CH2。
已经知道，使用N-酰基N-烷基α-氨基羧酸类化合物即和较以前的化合物的分别是它们在氮原子上附有一个烷基原子团，结果有不少改进，以及影响产物微胞系统的行为，特别是关系到多价离子，及可操作的温度及PH范围。
一般来说，本发明所考虑到的N-酰基N-烷基α-氨基羧酸化合物，是由法国发明专利2,395,252号所叙述的化合物中选出来的，申请人相同，但这里的氮原子差不多全是叔的。这些化合物都有下面两个化学式之中的其中一个的结构：
这里的R1、R2和R3符号中，其中至少有一个是一个饱和或不饱和的脂族碳氢化合物原子团，含有例如是1至22个碳原子，馀下的R1、R2和R3是一个氢原子；R1、R2和R3一共含有4至22个碳原子；R4是一含有1至5个原子的烷基原子团，最好是甲基；R5是一含有1至12个碳原子的烷基原子团，最好是甲基；M是一种碱，或是一种碱土金属、铵、或季铵原子团(最好是钠或钾)。
在化学式(I)和(II)里，R1、R2、R3等符号的其中一个是代表一个脂族原子团，如上面所定义的一样，不过是替代了一个羧酸团，例如是一种酸，最好是钠或钾的盐。
上面所定义的N-酰基N-烷基α-氨基羧酸化合物，有：
N-酰基N-甲基α-氨基辛烷酸钠、
N-酰基N-丙基α-氨基辛烷酸铵、
N-月桂基N-甲基α-氨基十二烷酸钠(月桂基＝C11H23-CO-)，
N-酰基N-甲基α-氨基廿四烷酸钠、
N-丁酰基N-甲基α-氨基廿烷酸钠、和
N-酰基N-甲基α-氨基廿二烷酸钠、
N-酰基N-甲基α-氨基廿四烷酸钠、
N-酰基N-甲基α-氨基十六烷酸钠、
上述化合物，可以单独使用，或是使用它们的混合物。其它的合适化合物，都含有这由不饱和羧酸所衍生的部份，这些不饱和羧酸是：9-十八烯酸(油酸)、9，12-十八碳二烯酸(亚油酸)9，12，15-十八碳三烯酸(亚麻酸)或13-廿二烯酸(芥酸)，这些酸都是以碱性盐、或碱土金属盐、铵团或是一个季铵团的形式被使用，最好是钠或钾的盐，R4和R5各自特别代表甲基原子团。
可以用各种不同方法制造本发明所考虑到的多种N-酰基N-烷基α-氨基羧酸化合物，特别是可以按照法国发明专利2,395,252号所披露的方法去做，这里把一烯基不饱化合物和酰胺、氢、一氧化碳等起化学作用，催化剂是钴。
考虑到化学式(I)和(II)制品的定义，按照本发明的方法用于它们生产开始时的化合物，除了氢气和一氧化碳之外，还应该有：
至少一种烯基不饱和化合物，它的普通化学式是R1-CR2＝CH-R3；和至少一种普通化学式是R5CONHR4的酰胺，在前述之说明中已作出叙述。 、
烯基不饱和化合物例子有直链或分支的内烯烃或α-烯烃，它们含有2至68个碳原子，尤其是6至24个碳原子或以上。
有利的线性单烯烃包括：n-1-己烯、n-1-辛烯、n-1-癸烯、n-1-十二烯、n-1-十四烯、n-1-十六碳烯、n-1-十八碳烯、n-1-廿碳烯、n-1-廿二碳烯、n-1-廿四碳烯、以及它们的混合物，特别是含有20至24个碳原子的α-单烯烃的混合物。
其它值得提及的，含有一个不饱和脂族链的脂肪酸，尤其是那些由植物或动物的脂膏或油所衍生的脂肪酸，更特别值得一提的，有油酸、亚麻酸、亚油酸、和芥酸等。
起始时的酰胺中，值得特别注意的是仲酰胺，这里的R4是一有1至5个碳原子的烷基原子团，R5是一个有1至12个碳原子的烷基原子团，例如是N-甲基乙酰胺、N甲基丁酰胺，或是有 C11H23-CO-NH-CH3化学式的N-甲基月桂酰胺。
法国发明专利2,395,252号所披露的N-酰基α-氨基羧酸化合物的制备条件，变化的范围很大，例如说，总的压力范围可以是10至250巴，最好是30至200巴；H2/CO的比例，可以是例如5∶1至1∶10，最好是1∶2至1∶5，这是按照克分子数量计算的。一般来说，对H2/CO的比例值加以限制是有利的，这样可以避免产生醇，不过，仍然可以使用例如是2∶1的比率，最好在一低温下进行；正常的温度是50-200℃，比较好的是90-150℃。
在这个过程中我们可以看到，如果R4是一烷基原子团(使用仲酰胺来得到)，制备这种化合物，产生的副产品会比R4是一个氢原子的时候少(氢原子是由伯酰胺得到)。因此，本发明所考虑的化合物可以得到较好的产量。
反应物有时附有未起作用的产品。把烯烃从酰化了的氨基酸分离出来是相当容易的，可以蒸发出烯烃，或是在溶剂蒸发后再提取。用作提取烯烃的溶剂通常是饱和的或不饱和的烃。
这些酰化氨基酸也可以用如氢氧化钠或氢氧化钾来中和；这酰化了的氨基酸接着被输入水溶相内，成为一种钠或钾的盐。
氨基酸酰化了的衍生物，通常都不能溶解于水溶相内。这就有可能事先加酸或不加酸分离不溶于水溶相内的钴，可使用无机酸或有机酸，有些酸在机相中有沉淀物。
本发明提出使用像上面所定义的N-酰基N-烷基α-氨基羧酸化合物，已用于多种组成物的微胞系统表面活化剂，可以用纯产品，也可以用予先配制好的水溶液，这些溶液中所含活性物质按重量计浓度10-40％。
本发明使用的这些表面活化剂，可以和其它制品一起使用，以后这些制品将被称为“共表面活化剂”或“共溶剂”，它们大部份是醇，特别是有1至12个碳原子的脂族伯单醇，尤其是：n-1丙醇、异丙醇、n-1-丁醇、异丁醇、n-1-戊醇、n-1-己醇、n-1-庚醇、n-1-辛醇、n-1-癸醇、n-1-十二烷醇，可以单独使用或使用它们的混合物。
用其它各种表面活化剂已确定出各单醇的烷基链表度所产生的影响。在高盐浓度时，使用重醇(C10至C18)的最佳溶解度参数(如后面所定义的)，比在使用轻醇(＜C6)时的为高(参阅Baviere，M的“醇的分子量对微胞系统相特性的影响”，1981年7月以色列耶路撒冷的第四届表面和胶体科学国际会议)。
可以用作共表面活化剂的，还有多种胺、酸醚、多元醇、和各种非离子型表面活化剂，例如是脂肪醇、脂肪酸、或烷基苯酚乙氧基酯，甚至是阴离子表面活化剂，例如是含有硫酸盐、磺酸盐，羧酸酯、或磷酸酯团的化合物。这些共表面活化剂，可以单独使用，或是使用它们的混合物。
本发明所考虑到的微胞系统，可以由各种不同浓度的表面活性物质水溶液组成，例如按重量计可以由0.1至15％或以上。
在这些溶液里面，可以加入如上面所述一定浓度共溶剂或共表面活化剂，其量，可以高达溶液总重量的15％。
应用的N-酰基N-烷基α-氨基羧酸化合物，和共表面活化剂或共溶剂，相互间有各种不同的比例；共表面活化剂或共溶剂相对表面活化剂的重量比，可以是0至5/1，最常用的1/1至3/1。
制备这些溶液的水可以含有一价的和/或多价的阳离子，尤其是Na+、K+、Ca++或Mg++(整个盐浓度可由30至300克/升)，这些水可来源于油田，按重量计水的比例范围是由70至99.9％。
此外，本发明考虑到的微胞系统，还可以包含至少一种碳氢化合物液体，它的各组份有这样一种比例关系以便它们一起形成一种微乳状液(单相系统)。
这些系统内，碳氢化合物液体可以是含有8至16个碳原子的纯碳氢化合物、碳氢化合物混合物、一种分馏出的油或甚至是原油。这水(可选择含盐的)和碳氢化合物滚体总量，通常按重量计是微乳状液的70至99.9％，碳氢化合物液体和水的重量比，例如在1/100到4/1的范围，最好是1/20至1/1。根据这比值，微乳状液可是油包水或水包油形式。表面活化剂，和共表面活化剂或共溶剂的浓度与前述相同，为增加油量，可以把这里所定义的微胞系统注进油田中，一般来说，其次注进水溶性聚合物的溶液，接着注入水。
例子
下列举例主要展示本发明的表面活化剂，在制备用于增加采石油的微胞系统时特别合适。
例1到例13
这些例子是有关制备三相系统，它是由含有不变盐份的水、一种和水的重量比任选定为1/1碳氢化合物及一种表面活化剂(和共表面活化剂或共溶剂)组成，在此表面活化剂的量不足以形成单一的微胞相(微乳状液)。由此，可以决定相对最佳溶解度参数(注名SP*)的“最佳的盐量”(注名S*)。溶解度参数的定义是与表面活化剂体积成一定比的微泡相溶解的烃体积(分别水体积)。最佳盐量(S*)用克/升表示，它表示分别有相同值的油(烃)溶解度参数，和水溶解度参数。通值(SP*)是用毫升/毫升测定 。
表面活化剂浓度按活性物质重量计和系统内的全部成份比是1％，“共溶剂”(单醇)方面，是占3％。
稍后本文会提到在各不同温度进行测定的情形。
假1至例4
这些例子中用的是由C20-C24α-烯烃(C22-C26氨基酸)衍生的N-乙酰基N-甲基α-氨基链烷酸酯。这水溶性成份是氯化钠盐液、碳氢化合物是n-十二烷。
表1表示的是各种醇在三种不同温度下测量数据。表1
例5至例11
在这例子内，按照本发明方法使用的表面活性化合物是N-乙酰基N-甲基α-氨基链烷酸钠。它是由1-12碳烯得到的。如同前面的例子一样，水溶相是由氯化钠盐水所组成，碳氢化合物是n-十二烷。温度是50℃。
下面的表2表示最佳的盐量．以及溶解度参数，它们是多个不同的直线烷基链的伯醇测得的值。表2例 子 5 6 7 8 9 10 11 醇 丁醇 戊醇 己醇 庚醇 辛醇 癸醇 十二烷醇 S* 245 225 202 170 160 177 204 SP* 2.2 3.2 3.7 6.4 9.5 14.8 21.0
由这些结果可以清楚看出，S* 值并不是有规律地随着醇的分子量变化。与轻醇(c4，c5和c6)比较，重醇(c10和c11)在高盐浓度的SP*值显得特别高。
例12
这例子的表面活化剂是和例5至例11的一样。
这里的水溶相也是氯化钠盐水，不过，碳氢化合物是n-戊烷。
醇是n-1-己醇，温度是25℃。得到的数值是：
S*＝120克/升
SP*＝11毫升/毫升
例13
这里的表面活化剂是和例5至例12的一样，水溶相是一种混合氯化钠和氯化钙的盐水(重量比例是NaCl/CaCl2＝9/1)
碳氢化合物是甲苯，醇是n-1-己醇。
下面所列的，是测量得到的最适宜盐份和最适宜溶解参数：
S*＝26克/升
SP*＝13毫升/毫升
例14(比较性)
重复法国发明专利2,440,773号的例子23，使用N-乙酰基α-氨基十四烷酸钠进行。
此盐水含有氯化钠和氯化钙，NaCl/CaCl2的重量比例是5/1，盐水的浓度是51克/升，计算此数值时，已考虑到把60克/升的上面所述的法国专利的例23的盐水，用表面活化剂溶液内的水份稀释的后果。这碳氢化合物是n-十二烷，醇是n-戊醇，表面活化剂/醇的重量比例是1/1。
测量微乳状液在20℃时所含有的表面活化剂的最低含量，表3分列了它们的成份。
例15
重复例14，不过N-乙酰基α-氨基十四烷烷酸钠是被N-乙酰基N-甲基α-氨基十四烷酸钠取代了。
在同样的条件下，测量能够把表面活化剂变为单相(微乳状液)的最低份量，表3分列了各相对的成份。 表3 例子 14 15 盐水 ％重量 40.72 41.30 n-十二烷 ％重量 34.80 35.30 n-1-戊醇 ％重量 12.24 11.70 表面活化剂％重量 12.24 11.70 水/碳氢化合物(重量比例) 1.17 1.17
此表表明了在采用本发明的方法的时候，例15的表面活化剂(也包括醇)可节省0.54％，和例14的已知技术比较，表面活化剂的消耗是减少了4.4％。跟已溶化了的水(或碳氢化合物)的份量比较，这节省了的份量是6.1％。
例16(比较性)
使用N-乙酰基α-氨基十四烷酸钠，重复法国发明专利2,440,773号的例子28。此盐水含有88.3克/升的氯化钠和氯化钙，NaCl/CaCl2的重量比例是5/1。在计算盐水浓度时，已考虑到把120克/升上面所述的法国专利的例18的盐水，用表面活化剂溶液内的水份稀释的后果。
这里的碳氢化合物是n-十二烷，醇是n-1-戊醇，表面活化剂和醇的重量比例是1/1。
测量微孔混乳混液在20℃时所含的表面活化剂的最低份量，各成份都分列于表4。
例17
用N-乙酰基N-甲α-氨基十四烷酸钠取代N-乙酰基α-氨基十四烷酸钠，重复例子16。
在同样的条件下，测量能把表面活化剂变为单相(微乳状液)的最低份量，表4分列了各相对的成份。表4例子 16 17盐水 ％重量 35.60 36.85n-十二烷 ％重量 26.80 27.75n-1-戊醇 ％重量 18.80 17.70表面活化剂 ％重量 18.80 17.70水/碳氢化合物(重量比例) 1.33 1.33
上面的表显示，从依照本发明方法的例17，可以节省表面活化剂(和醇)1.1％，和已知技术(例16)比较，是改进了5.85％；这节省了的部份，如果以溶解了的水(或碳氢化合物)的份量来计算，就是节省了9.9％，一个相当大的数值。
例18
这里的操作条件是相当接近油田的实际情况，石油方面是用n-癸烷模拟。
盐水是由水及下列各无机盐组成：
M1Cl：22.0克/升，M1＝Na和K
M2Cl2：4.8克/升，M2＝Ca和Mg
在43℃获得的微乳混液，有下列的成份(以％重量表示)：
盐水 47
n-癸烷 47
异丁醇-异丙醇混合物(60-40％重量) 3
表面活化剂(例1至例4的) 3
这里的溶解参数，最小的是15.67毫升/毫升。
例19至例21
用旋跌(Spinning-drop)方法，测量各三相系统在最适宜点的界面张力。
下面的表5所展示的测量接值，是关于含有氯化钠的各不同成份的的盐水，与及依照本发明的各表面活性化合物。
N-乙酰基N-甲基α-氨基十八烷酸钠(例19)
N-乙酰基N-甲基α-氨基十六烷酸钠(例20)
N-乙酰基N-甲基α-氨基十四烷酸钠(例21)
这里报导的数值，是上部相和中间相之间(上—中)和中间相和下部相之间(中—下)界面张力。
表5盐份g/l NaCl 界面 界面张力(mN/m) 例19 例20 例21 45 上面—中间 7×10-3 2.5×10-3 中间—下面 4×10-3 4×10-3 60 上面—中间 8×10-3 1.5×10-3 中间—下面 11×10-3 17×10-3 75 上面—中间 14×10-3 中间—下面 25×10-3 120 上面—中间 36×10-3 中间—下面 56×10-3
像此表所示，界面张力的数值并不高。
例子22至例子25
这里展示的，是三相系统在最适宜点的界面张力，用时也测量了盐水所含的钠、钾、钙、镁等的氯化物的含量。
下列的是各表面活化剂：
N-乙酰基N-甲基α-氨基十八烷酸钠(例22)；
N-乙酰基N-甲基α-氨基廿烷酸钠(例23)；
N-乙酰基N-甲基α-氨基十八烷酸钠，和一种由含有C20-C24烯烃的C22-C26酸衍生出的N-乙酰基N-甲基α-氨基链烷酸酯的(50-50)混合物(例24)；
由含有C20-C24烯烃的C22-C26酸衍生的N-乙酰基N-甲基α-氨基链烷酸酯所组成的混合物(例25)。
这过程的操作条件和各成份都展示在随后的表6，这表同时也记载了各界面张力的数值。
表6例子 22 23 24 25温度 43℃ 25℃ 43℃ 25℃盐在水内的浓度克/升 22.0 (NaCl+KCl) 4.8 (CaCl2+MgCl2) 14.4(NaCl) 1.6(CaCl2) 22.0 (NaCl+KCl) 4.8 (CaCl2+MgCl2) 18(NaCl) 2(CaCl2)碳氢化合物 n-癸烷 n-十二烷 n-癸烷 n-庚烷水/碳氢化合物比值 1 1 1 1醇 n-1-乙醇10％ n-1-戊醇90％ n-1-戊醇 异丁醇 仲丁醇醇％重量 3 3 3 7.5表面活化剂％重量 3 1 3 1界面张力上层中层 2×10-3 2×10-3 2×10-3 1×10-3(mN/m)中层下层 3×10-3 4×10-3 1.5×10-3 2×10-3
在随后的例子26至28的微胞系统，在此的表面活性化合物是N-乙酰基N-甲基α-氨基十四烷酸钠，这微胞系统的水解稳定性，已经在不同PH及温度下测试过。
例26
这微胞系统含有N-乙酰基N-甲基α-氨基十四烷酸钠的水溶液，活性物质浓度是2％。在PH值为9，温度为80℃三个月之后，发觉这溶液的物理化学特性并无改变(界面张力和形成微乳混液的能力并无显著下降)。
例27
这水溶液还含有3％重量的n-1-丁醇，同样地，在25、50、80℃及PH＝7和9条件下经过4个月时间之后，并无发觉有不稳定性。
例28
这三相系统的组成物质有：
49％重量的盐水，含有300克/升的NaCl和CaCl2(NaCl/CaCl2的重量比例是9/1)
48％重量的n-十二烯；
1％的表面活化剂；和
3％重量的n-1-丁醇。
在25、50、80℃及PH＝5、7和9条件下过4个月时间之后，发觉物理特性(界面张力，溶解参数)并无变化。
勘误表
勘误表文件名称页行 补正前 补正后说明书 8 9 11 12 13 15 16 17 4 10 倒4 10 11 2 1 1 倒7 倒6 4 11 7、8 倒7 倒1增加油量不变假1这例子1-12碳烯十四烷烷酸微孔混乳混液微孔混液接值与及下列的乙醇微乳混液49％物理特性增加采油量可变例1这些例子1-十二碳烯十四烷酸微乳状液微乳状液数值以及下列己醇微乳状液48％物理化学特性